ARMv8-A Process State, PSTATE

Posted 2022-06-11 Loopers

在ARMv8架构中，使用PSTATE用来描述当前处理器的状态信息。如下的图描述了PSTATE的每个字段的意义

上面是PSTATE的各个bit位的含义，我们可以将其分为三组

• 状态标志位
  • N
  • Z
  • C
  • V
• 异常状态控制位
  • SS
  • IL
  • nRW
  • EL
  • SP
• 异常屏蔽位
  • D
  • A
  • I
  • F

下面来详细描述下各个字段的含义：

• 状态标志位
  1. N（Negative）代表的是当前指令的结果，如果是1则是负数，如果是0则是正数或者0
  2. Z（Zero）代表当前指令指令的结果，如果是1则是-0，否则是其他
  3. C（Carry Condition flag）携带环境标志，1代表携带，0代表没有
  4. V（Overflow Condition flag）溢出标志位，1代表溢出，0没有
• 异常屏蔽位
  1. D（Debug exception Mask bit）
  2. A（SError Interrupt mask bit）
  3. I（IRQ interrupt mask bit）
  4. F（FIQ interrupt mask bot）
  5. 对每个状态，1代表屏蔽，0代表没有屏蔽

 

访问PSTATE的各个bit位

在ARMv8-A中可以使用特殊功能的寄存器MRS对PSTATE进行读，使用MSR寄存器来对PSTATE进行写操作

ARMv8提供了一些特殊的寄存器，可以直接来操作PSTATE的各个域

比如可以直接使用NZCV来直接操作NZCV各个bit的值

 

通用在ARMv7中使用的是CPSR寄存器来描述处理器的状态，只不过在ARMv8-A中已经取消了CPSR寄存器

下来看下ARMv7中CPSR寄存器的格式

其中NZCV和AIF和ARMv8是保持一致的。别的位不说了，有兴趣的可以去看armv7的手册

 

举例说明：

比如内核中的disable_local_irq和enable_local_irq的在ARM64架构的最终实现，就是通过daifset和daifclr指令实现的

static inline void arch_local_irq_enable(void)

	asm volatile(
		"msr	daifclr, #2		// arch_local_irq_enable"
		:
		:
		: "memory");


static inline void arch_local_irq_disable(void)

	asm volatile(
		"msr	daifset, #2		// arch_local_irq_disable"
		:
		:
		: "memory");